邹 帆 张万荣* 冯儒飞

(浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江 临安 311300)



地被观赏竹在植物型护岸中的应用前景

邹 帆 张万荣* 冯儒飞

(浙江农林大学风景园林与建筑学院，浙江 临安 311300)

从植物观赏性、抗冲蚀能力、抗剪能力、固坡能力等方面，论述了地被竹的生理特性，并基于植物型护岸的美学需求及结构要求，探讨了地被竹应用于植物型护岸的可行性，为植物型护岸的植物配置增加了选择。

地被竹，植物型护岸，土壤，抗剪强度

护岸是连接陆地与水之间的构筑物，因其在水利工程、城市景观和生态环境中的复杂性及重要性，成为城市滨水景观的关键点，随着我国经济和园林事业的不断发展与进步，人们对城市景观建设和自身生存环境的追求都迈向了更高的阶梯，植物型护岸以其尽量减少人工改造的痕迹、保留和创造生态湿地的特性而逐渐受到关注。植物型护岸依靠植物的地下根系和地上茎叶保护岸坡，地被竹有很好的固坡效果，其根系的缠绕和固结土壤作用，能显著增强土壤抗冲蚀能力和抗剪能力，因此地被竹可以作为护岸植物配置的新选择。

1 地被观赏竹的定义和观赏价值

观赏竹(Ornamental bamboo)属禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)中具有可供人们观赏和较高经济价值的一大类植物，按基本形态可分为四种类型：

在秆形上有异于一般竹类，有的是形态上的差异，有的是颜色上的差异，具有特殊观赏价值的观杆竹种，如方竹(Chimonobambusa quadrangularis)、佛肚竹(B.ventricosa)、黄金间碧竹(B.vulgaris cv.Vittata)等。

叶子带有黄色的或者白色的条纹，或是叶形大小发生变化的观叶竹种，如菲白竹(Sasa fortunei)、菲黄竹(S.auricoma)、凤尾竹(Bambusa mulpiex cv.Fernleaf)等。

以观赏笋色、笋形为主的观笋竹种，如乌哺鸡竹(P.vivax)、短穗竹(Brachystachyum densiflorum)等。

以其高大挺拔或矮小秀美的树姿作为观赏对象的观林相竹种，如菲白竹(Sasa fortunei)、菲黄竹(S.auricoma)、美丽箬竹(Indocalarnus decrus Q.H.Dai)等。

地被竹为低矮灌木型竹类植物，为观赏竹中的林相观赏竹种，具有很强的扩展繁殖能力，易繁殖、覆盖力强，能迅速覆盖地面，适应能力强，种植后无须经常更换，养护管理粗放，能保持连年不衰；此外，地被竹或具有花色相间条纹、或具有异于常形的叶型，极具观赏价值，在园林植物配置中，常大面积植于乔木下作为配景。

2 植物型护岸的定义及现状

护岸是建于水体边缘和陆地的缓坡交界地带，运用工程措施，使其稳固以免遭各种自然和人为因素破坏的一种保护水体的设施。护岸有三种常见分类方式：按结构形式，可以分为五类：重力式、后倾式、插板式、板桩式和混合式；按使用材料类别，可以分为两类：天然材料驳岸和人工材料驳岸；按造景形式，可以分为三类：自然式、人工式和混合式[3]。在城市护岸的景观设计中，由自然和景观、亲水和文化引出的设计理念，结合景观生态学、水力学为基础，逐渐形成了人与自然和谐发展的植物型护岸景观。护岸交接水域与陆地，是生态系统物种多样性的生态敏感区域，在水中或水岸生长的各类藻类植物、杂草、昆虫最终会演化成为一个物种丰富的水生生物群落，植物型护岸在处理上减少了人工改造的痕迹，尽可能的保留和创造了生态环境，在景观生态学的依据上，使得生态、景观、亲水和结构安全等性质相结合成为可能，让水岸尽显生机勃勃的自然形态之美，动物与植物能够相互依偎，动与静相衬，自然中存有变化，发展中不失秩序。植物型护岸不仅对于生态环境的和谐具有重要意义，其能提供的观赏价值也不容忽视，许多景观美学统计调查也显示，自然景观比人工硬质景观更能给观赏者带来身心的愉悦。

然而植物型护岸不仅仅只是在岸坡上种植植被这么简单，在设计时应考虑两个方面：一是护岸的水力工程效益，二是生态效益。植物型护岸只有在水域流速较缓的情况下才有建造的意义和实现的可能。此外，护岸工程具有用材量大的特点，所以植物型护岸用材的生态影响不容忽视，其中的植被选择和骨架结构是实现护岸生态功能的重要载体。目前植物型护岸主要依靠植被地下根系和地上茎叶的力学效应和水文效应两个方面来固土保土、防止水土流失和绿化护岸，常见的植物型护岸有：树桩驳岸、树枝压条驳岸，灌木护岸，水生、湿生植物驳岸等形式。

在此大环境下，地被竹具有极高的观赏价值、丰富繁多的品种，既满足植物型护岸对于减少人工痕迹的的美学要求，又能通过根系与土壤及水域环境的相互作用，更好的提高护岸的稳定性，这些满足植物型护岸要求的特性使得地被竹在自然式驳岸上的运用实现成为可能。

3 地被竹的水土保持能力和力学分析

3.1 地被竹的水土保持能力

早在20世纪60年代，朱显谟就曾提出，水土保持最根本有效的手段就是生物措施，他指出根系的缠绕固结能提高土壤抗冲性，水土流失的改善取决于植物根系对土壤物理性质的影响，比如增加土壤有机质含量、增大非毛管孔隙度、提高大于0.25 mm的水稳性团聚体含量以及增大土壤稳渗率、土壤崩解率、土壤抗冲性、抗蚀性等。李勇[6]也研究了根系与土壤抗冲性之间的关系，指出植物根系提高土壤抗冲性的主要原因在于土壤剖面中有效根密度的分布状况，并根据不同土层深度的根系对土壤抗冲性的强化影响和减沙效应，建立了关于植物根系与提高土壤抗冲性的相关方程：

其中，Y为根系减沙效应，%；Rd为有效根密度，个/100 cm；K为根系减沙效应所能达到的最大值，%；当Y=K/2时，A1/B=Rd[4,5]。

在此基础上，刘国华[7]筛选出了粉粒0.05～0.002、砂粒2.0～0.25、粘粒小于0.002、根长、平均根径、排水能力、土壤容重、有机炭含量、pH值这9个独立性较强、能够较综合反映地被竹水土保持功能的指标，对4种地被竹：菲白竹、黄条金刚竹、铺地竹和鹅毛竹，进行了土壤抗冲抗蚀能力、抗剪能力等一系列水土保持功能能力试验。

土壤抗冲抗蚀能力试验结果显示，在表层土壤抗冲指数试验中，4种地被竹的抗冲指数均高于裸地，随着土壤中根系长度和砂粒含量的增加，土壤抗冲指数也相应的不断增大，且增加幅度受根长影响最为明显，在各个径级根系中，0.3 mm～0.35 mm的根系作用最大；土壤抗蚀能力试验显示，与裸地相比较，菲白竹、铺地竹、鹅毛竹、黄条金刚竹均能提高表层土体的水稳性指数。

通过与裸地土体抗剪强度对比可以看出，竹子的根系的确能够明显增加土体的抗剪强度，在边坡防护中发挥很好的固坡作用，其中菲白竹的抗剪强度明显增加，比裸地提高了90.53%，其余的作用效果依次为铺地竹、鹅毛竹、黄条金刚竹。

3.2 地被竹根系的力学分析

种植地被竹能够起到固坡效果，是由于地被竹竹鞭的固持力，即根系的拉力对土壤所起的加强作用。在菲白竹、铺地竹、黄条金刚竹和鹅毛竹这4种地被竹的根系抗拉强度相关试验中，菲白竹的抗拉强度为25.3，铺地竹27.1，鹅毛竹41.9，黄条金刚竹32.7。以根系抗拉强度为指标作比较，各个地被竹的数值都高于一般常用的草本植物，比如百喜草的抗拉强度只有19.2、百三叶的抗拉强度只有24.6、大麦草的为15～31、狗牙根为3.5等等，此外，地被竹的根系强度甚至还优于部分乔木，如抗拉强度为25的黑柳，抗拉强度为20.4的绿赤杨，抗拉强度15～30的银白槭等，以上数据均可以说明，地被竹在固坡护坡方面的优势要大于一般常见的草本护坡植物和水边乔木，因此地被竹可以作为优秀的护岸景观植物材料。

综上可以得出，地被竹能保持水土、起到良好固坡作用的原因归结于3点：

1)地被竹根系有提升土壤抗冲抗蚀的特性。地被竹的竹鞭较多、枝叶茂密，生物量大，竹鞭和枯落物在土表形成纵横往来的网络，能够较有效地增加土壤表面的覆盖度，加上竹鞭的固结缠绕作用，可以对地表径流起到有效的蓄留和拦截，减少输沙能力和细沟的产生，由此增加土壤抵抗水流冲蚀的能力，起到显著的固土效果。

2)地被竹根系有效的提高土壤的物理性质，改善土壤的抗剪能力。由于钢筋较高强度的抗拉性，因此钢筋混凝土构件具有较好的抗剪性。和钢筋混凝土构件之中有着粘结力的原理一样，在地被竹竹鞭根系盘绕网结的范围内，边坡土体可以看做是由竹鞭和土壤的复合体：根土复合体，竹鞭起了类似纤维的功能。按照加筋土理论类比边坡土体的受力状态，把边坡土体中分布的竹鞭视作三维加筋纤维的分布，这种三维加筋给土层提供了聚合力，这不仅在原土体上增加了抗剪强度，而且又阻止了土体的横向扩张，这两种作用共同提高了边坡土体的聚合力，在土体受到剪力发生移动时，竹鞭与土体之间的胶合力及摩擦力就会经由根系受拉来阻止土体移动，从而提高土壤的抗剪强度[8]。

3)地被竹根系有效的提高土壤水稳性团聚体的数量。土壤水稳性与植物具有生物活性的须根有相关关系，地被竹竹鞭根系网络发达，盘绕固结，须根密集，大大增加了边坡土壤中水稳性团聚体的总量，土壤团粒结构得到了改善，土壤抵抗径流冲刷的能力和抵抗雨滴击溅对土壤分散、悬浮和运移的能力明显增加，因此减少了土体受到的侵蚀作用，提高了土壤的储水功能。

因此，地被竹的水土保持功能较强，其抗冲抗蚀能力、抗剪强度、枯落物的持水性能等甚至优于一般的草本植物，因此在护岸绿化方面完全可以替代大部分的草本植物。

4 地被竹在护岸造景中的前景

地被观赏竹的形态结构特征及生长特性决定了其观赏特性，地被竹在整体形态、枝叶、色彩上所体现出的美学特征主要体现在自然美、色彩美及意境美。中国的竹文化从古传承至今，博大而精深，其对我国人民的文化思想、生活情趣有着深远的影响，在我国文化历史中有着举足轻重的地位。地被竹不仅有着无与伦比的观赏价值，还具有意义深远的历史文化内涵，作为园林景观观赏植物，不仅能提供形态视觉美，还能给人神韵遐想美。

其次，地被竹不仅具有良好的园艺观赏价值，而且具有很高的生态价值、社会价值和经济价值，其枝繁叶茂，叶面积指数大，且终年长绿，具有持续非凡的净化空气、吸附粉尘、降低噪声的能力。

最重要的是，地被竹的根系发达，能明显提高土壤的抗冲抗蚀能力和抗剪能力，在水源涵养、水土保持、固坡等方面都能取得良好的效果，在护岸绿化方面完全可以替代大部分的草本植物，填补护岸植物景观单调的空缺，为植物型护岸的植物配置增加了选择。

[1] 彭 彪,宋建英.竹类高效培育[M].福州:福建科学技术出版社,2004.

[2] 陈俊愉.中国花卉品种分类学[M].北京：中国林业出版社,2001:90-96.

[3] 李 胜.园林驳岸构造研究[D].北京:北京林业大学,2007.

[4] 王万中,焦菊英.中国土壤侵蚀定量评价研究[J].水土保持通报,1996(16):5-8.

[5] 李德生.石灰岩山地植被水土保持效益研究[J].水土保持学报,1993,7(2):57-63.

[6] 李 勇.黄土高原植物根系提高土壤抗冲性的有效性[J].水土保持学报,1991,10(12):935-938.

[7] 刘国华.4种地被竹生态学特性及固土功能研究[D].南京:南京林业大学,2008:61-120.

[8] 范兴科,蒋定生.黄土高原浅层原状土抗剪强度浅析[J].水土保持学报,1997,3(4):69-75.

The application foreground of dwarf bamboos in the ecological revetment

Zou Fan Zhang Wanrong* Feng Rufei

(SchoolofLandscapeArchitecture,ZhejiangA&FUniversity,Lin’an311300,China)

Discusses the physiological characteristics of dwarf bamboos from plants ornamental, anti erosion ability, shear strength, slope reinforcement ability, base on the aesthetic demand and structure of ecological revetment, investigate the feasibility of dwarf bamboo used in ecological revetment, to add the choices for the plant allocation of the plant revetment.

dwarf bamboos, ecological revetment, soil, shear strength

2016-11-23

邹 帆(1991- )，女,在读硕士; 冯儒飞(1989- ),男,在读硕士

张万荣(1962- ),男,教授级高级工程师

1009-6825(2017)04-0215-02

TU986

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